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    文献:香菇菌种性能衰退的原因及复壮技术

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      香菇菌种性能衰退的原因及复壮技术

      吴春玲1,吴学谦2,3,郑巧平1,项寿南1,付立忠2,3,吴庆其2,3,魏海龙2,3,李海波2,柳青1

        1.丽水市农业科学研究所,浙江丽水323000;2.浙江省林业科学研究院,浙江杭州310023 3.丽水市食用菌研究开发中心,浙江益圣菌物发展有限公司,浙江丽水323000

        香菇(Lentinula edodes)是一种重要的食用真菌,在自然界中,野生香菇的遗传特性相对比较稳定,不容易发生变异,但进入人工栽培后,在人为创造的生态环境中,香菇菌种容易产生衰退现象。人工栽培时为了促进香菇速生、高产及获得良好的商品性状,创造了与自然环境差异较大的条件,使香菇失去了自我调节能力,暂时失去了某些正常的生理功能,随着时间的积累,这种能力的丧失变得无法逆转,于是产生了某种性能衰退现象。丹麦遗传学家约翰森认为,在不同的环境条件下,生物个体问表现差异,环境条件直接对基因的表达起选择作用,环境条件可使同一基因型产生不同的表现型,即:基因型×环境因子:表现型香菇作为一种生物,在自然进化过程中,遗传性变异是绝对的,而稳定性却是相对的,优良菌株种性不是永恒的,出现性能衰退是必然的,也是正常的,关键是要加强香菇菌种性能衰退发生原因和复壮技术的研究,有效地减缓香菇菌株性能衰退的发生几率和速度,尽可能地减少环境因子的影响,尽量长期保持香菇菌种的优质、高产和良好的抗逆性等生产性能。

        1 香菇菌种性能衰退的现象与原因

        1.1 香菇菌种性能衰退的现象

        菌株性能衰退给人最直观的印象是在香菇菌种制作、栽培的过程中发现菌丝长势变差,出菇推迟或提早,个体变小,肉质变薄,抗逆性减弱等等具体表现有:接种后菌丝吃料慢、菌丝生长速度慢、在培养上出现白色浓密的痢形菌落;对不良的外界环境抵抗力差、易遭杂菌的侵染、甚至转色异常:子实体往往推迟形成、菌盖、菌柄畸形多;出菇潮次不明显、发生量少、香菇产量低、品质差:香菇菌丝变细弱、生长慢、接种于培养料易提前出菇、个体小易开伞、菇木易解体、出菇寿命短。

        1.2 香菇菌种性能衰退的原因

        香菇菌种性能衰退包括由菌种退化(内因)和环境因子不适(外因)2个方面引起。菌种退化是指菌种表现型的改变,是由于基因突变引起的,即使用新的、好的环境也不能使它复壮恢复到原来的表现型:而通常所说的“菌种性能衰退”是指菌种表现型的改变,是由环境因子引起而没有影响到基因型,只要把菌种恢复到适宜的培养基上或适宜的生长环境条件,菌种性能就能回复到原来的表现型虽然菌种退化也同样会出现通常菌种性能衰退的现象,但如果只是由于环境因子的改变影响到香菇菌种原有性能的基因型表现,则不能轻易下结论就说某个香菇菌种退化了。

        1.2.1基因重组和突变

        (1) 极性发生变异 香菇是四极性异宗结合真菌,只有不同极性的单核体配对后,才形成能发育成子实体的异核体由同一子实体所产生的担孢子萌发的菌丝之间进行交配时,只有1/4的交配组合能产生可孕的双核菌丝一个香菇双核体在减数分裂后形成的孢子有4种类型:亲代型AlBl、A2B2和重组型A2Bl、A1B2,只有当两个单核体的A、B位点上的等位基因不同时,才能形成双核菌丝,即只有A1B1xA2B2或A2B1xA1B2型的配对时才可孕,凡是在1个或2个位点上有相同的等位基因存在时,配对就不可孕,这种四极性的担子菌亲和率为25%。因此采用单孢育种和多孢分离选种时,必须高度注意单核菌丝之间的可亲和性配对。目前的研究还发现,国内一些正在衰退的老菌种的单核体有极性丢失的现象,同时香菇双核体的单核化也是菌种退化的一个重要原因。

        (2) 自交产生的变异 目前人工栽培的品种多,生产上无法隔离,这样很容易发生品种间的杂交,即使在一个出菇场所只栽一个品种,所产生的担孢子还可能和原来的双核菌丝产生杂交据日本有关文献报道,香菇段木栽培时,这种自体杂交产生杂种子实体的概率为:第二年15%、第三年20%、第四年30%这种自交在不考虑染色体互换引起的变异情况下,不能形成可育双核体的几率也是比较高的因此种菇场所的选择是极为重要的。

        (3) 杂交种性不稳定 近年来,有相当多新育成的杂交香菇菌株,因种性不稳定,遗传上出现了变异,丧失了原有的某些优良种性,生产上最初的几年表现良好,几年后表现逐渐变差。

        (4) 基因突变 基因突变在自然情况下就可发生,这种自然突变是由于自然界各种各样的原因所造成的,如受紫外线、射线的照射及化学诱变剂诱变等都可能使基因发生突变:另外各种在有性和无性生长过程中,由于剧烈环境因子的作用等,使得控制木质素、纤维素、半纤维素的酶合成和表达的遗传密码产生了自然变异,这种变异的逐步累积达到影响基因表达时,就会使这些酶合成能力下降或使这些酶得不到高效的表达,造成菌丝不能有效地进行物质分解和转化,导致菌丝长势差,影响原基形成和子实体发育。

        1.2.2 环境因子

        (1) 培养条件 不适宜培养基质组成和配比不合理,不适宜香菇的生长发育,导致香菇菌丝生长缓慢、细弱:长期在人工培养条件下不能满足其野性的要求,如培养环境的CO,浓度过高,培养期间的温度超出其生长极限等,使其失去自我调节能力,失去正常生理功能,导致一些优良性状无法表达。

        (2) 菌种老化 就某一菌株来说,随着继代培养和使用时间的延长,个体菌龄累积越来越大,新陈代谢机能逐渐降低,抗逆能力降低,生产性能衰退,如菌丝未长满袋就提前出菇、子实体个体小且易开伞。

        (3) 菌种保藏不当 目前保藏香菇菌种方法较多,其中试管继代培养低温保藏法(低温定期移植保藏)使用最为普遍,每隔3~4个月继代扩管一次,平常把斜面试管菌种培养好后放于1~4℃的冰箱中保藏,但长期采用低温定期移植保藏有可能产生菌种种性衰退一般的基层菌种生产单位可用木屑培养基保藏法和木钉培养基保藏法。保藏效果相当理想,专业的菌种保藏中心可用液氮超低温保藏法和液体石蜡保藏法然而,液体石蜡保藏法使用不当容易造成菌种变异,如1998年浙江缙云县就出现了液体石蜡保藏的香菇Cr02母种,用于生产时第一年表现良好,第二年同批母种复壮后再用于生产时,就出现种性变异问题。菇形和色泽都产生了变异,出菇能力和抗逆性都大不如前,菇木菌膜色淡薄,但经拮抗试验,却未与原菌株产生拮抗现象通常基因型改变在微生物中的突变率为10-5-10-7,突变的几率并非十分大。但因长期的菌种保藏发生突变的可能不是没有。

        (4) 菌株无性繁殖体感染病毒 某些菌株在长期的使用过程中,组织体或菌丝体感染病毒,病毒颗粒在香菇细胞内与香菇染色体同步复制形成一种平衡状态(感染潜伏),一旦条件发生变化。平衡打破,细胞内病毒颗粒大量复制骤增,菌丝体内的代谢活动受到严重抑制,分解木质素,纤维素能力下降,出现菌丝生长速度慢,末端细弱,气生菌丝减少,培养料分解不彻底,露出了木屑原色等症状。

        2 香菇菌种性能衰退的预防与复壮

        香菇菌种性能衰退的预防与复壮,是减少当前香菇生产因菌种性能衰退导致损失的最有效途径,必须贯彻“预防为主”的原则。

        2.1 香菇菌种性能衰退的预防

        2.1.1 遗传变异引起的菌种种性衰退的检测与预防

        一般来说,遗传变异引起的性能衰退,需经过较长时间的积累,是可以采取技术措施进行检测提早发现的,具体可采取如下预防措施:

        (1) 对于基因变异导致菌丝分解能力下降的,可以采用对生产种定期检测菌丝分解培养料能力及其有关的酶系,提前进行了解、及时淘汰,不让在生产上使用。

        (2) 由双核体单核化引起的菌种种性衰退,则可以通过显微镜对菌丝有无锁状联合的检查,区分确定,以杜绝使用单核化菌丝造成的危害。

        (3) 对于自然杂交引起的变异,通过启用原始保存菌株,也可以通过正确的选择符合原特性的种菇,防止由此引起的种性衰退。

        (4) 对于新杂交种性不稳定的,引种使用前在了解其特性的基础上,先进行出菇品比试验和一定的中试示范试验,证明生产性能优良后再应用于实际生产。

        2.1.2 由环境条件引起的种性衰退的预防

        由环境条件不适引起的种性衰退,可以通过采取如下技术措施来预防种性衰退:

        (1) 采用科学先进的保藏技术,控制传代次数,预防和解缓衰退的渐变如超低温液氮保藏法、天然木屑培养基保藏法。

        (2) 由于病毒是通过菌丝融合而传染,禁止在有病毒感染现象的菇场选种菇,同时在继代培养及保藏过程中尽可能做到无菌条件,以防转管切割时创伤多,病毒感染机会也多,对于已感染病毒的菌种应坚决更换。在菌种使用前进行高、低温等较恶劣环境条件下培养观察菌丝生长状况,进行初步检查,对于出售量大的菌种要送有关权威检测机构检验,以防造成生产上的损失。

        2.2 香菇菌种复壮技术

        复壮是指将保藏时生长受抑制或性能表现出衰退的菌株,进行种性恢复的技术过程复壮主要是针对菌种表现型的改变,是由环境因子引起而没有影响到基因型,只要把菌种恢复到适宜的培养基上或适宜的生长环境条件,菌种性能就能回复到原来的表现型,而对已发生基因重组和突变的菌种退化是无法复壮的复壮可采取的技术措施有:

        2.2.1 启用原始保存菌株(经过出菇试验后用于生产)。

        2.2.2 更换培养基营养成分,让菌株回到适宜树种段木或培养料上培养,并给予适宜的环境条件,可以增强菌株的生活力及生产性能。

        2.2.3 香菇菌丝是通过末端生长的,末端菌丝往往最纯、活力最强,挑取末端菌丝进行斜面母种的提纯,是复壮较为有效的方法。

        2.2.4 在种菇培育过程中,尽可能创造近乎自然的环境,如采取野外荫棚或林地栽培,以恢复其野性,同时选取种菇时要在该菌株的出菇中心温度范围季节里进行,且严格控制种菇的成熟度,最好在菌褶形成前采得种菇。

        2.2.5 在菌株的保藏使用过程中,注意保藏方法的选用,如选用液氮和木钉种来保存,以减少传接次数,且要注意采用营养相对丰富的培养基来扩接转管来“复活”菌种。

        2.2.6 注意种菇的选择,选取优良子实体,通过有性繁殖和无性繁殖交替使用,以保持菌种种性及活力。

        参考文献(略)

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